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諧振變壓器原理:

　　1 結(jié)構(gòu)特征：諧振變壓器的鐵心可以做成兩種不同的結(jié)構(gòu)：殼式和心式。心式鐵心變壓器在一系列主要指標(biāo)方面不如殼式鐵心變壓器，其重量和外型尺寸較大，調(diào)節(jié)氣隙的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。為此，我們研制的試驗(yàn)裝置采用殼式結(jié)構(gòu)，諧振變壓器繞組套裝在可移動(dòng)的中心柱外面。

　　2 特性曲線：諧振變壓器的特性曲線如圖2所示。由圖2可見，在不同氣隙長(zhǎng)度δ下，諧振變壓器的伏安特性具有良好的線性關(guān)系，其電感L與變壓器上的電壓值無關(guān)。因而這種諧振變壓器在用于交流諧振試驗(yàn)時(shí)，可先在低壓條件下進(jìn)行調(diào)諧（通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改變動(dòng)鐵心與下軛鐵心之間的氣隙長(zhǎng)度），當(dāng)調(diào)諧到諧振時(shí)，再升高試驗(yàn)電壓，系統(tǒng)調(diào)諧非常方便。

　　3 回路電感L與鐵心氣隙長(zhǎng)度δ的關(guān)系：氣隙可調(diào)諧振變壓器，無論是串聯(lián)型還是并聯(lián)型，都是通過調(diào)節(jié)鐵心氣隙長(zhǎng)度，改變回路電感量L，使諧振變壓器發(fā)生諧振。這就是對(duì)于具有一定對(duì)地電容的被試器，通過改變鐵心氣隙長(zhǎng)度使諧振變壓器發(fā)生諧振的機(jī)理。但是需要注意的是氣隙長(zhǎng)度不可過大，過大會(huì)使已建立的諧振條件遭到破壞。

　　4 調(diào)諧原理：（1）串聯(lián)調(diào)諧：串聯(lián)諧振變壓器的等值電路如圖3所示。當(dāng)對(duì)諧振變壓器施加US=220V，f=50Hz的工頻電壓后，通過手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)，使即ωL=1/ωC即XL=XC時(shí)，回路發(fā)生串聯(lián)諧振，這里回路電流ISzui大=Us/（RL+RC）因?yàn)镽C>>RL，則有Is≈US/Rc （1）被試品上的電壓UC和調(diào)諧電抗器上的電壓UL分別為： Uc=（1/ωc）Is=XcIs UL=ωLIs=XLIs當(dāng)調(diào)諧到諧振時(shí)Uc=UL=ω0LIs=（ω0L/Rc）Us （2）式（2）中比值ω0L/Rc=（根號(hào)L/C的2次方）/Rc=Q （3）ω0為諧振角頻率Q稱為串聯(lián)諧振回路的品質(zhì)因數(shù)。因?yàn)椋ǜ?hào)L/C的2次方）>>RC，所以Q>>1。從而得出電源容量Ps=UsIs=（Uc/Q）Is=Pc/Q （4）由式（4）可知，當(dāng)諧振變壓器調(diào)諧到諧振時(shí)，電源電壓和容量均為被試品對(duì)應(yīng)電壓和容量的1/Q。所以與一般試驗(yàn)變壓器相比，諧振變壓器具有重量輕、體積小的優(yōu)點(diǎn)。（2）并聯(lián)調(diào)諧并聯(lián)諧振變壓器的等值電路如圖4所示。當(dāng)RL≤ωL，Rc≤1/ωc時(shí)，并聯(lián)諧振的諧振頻率fo為：并聯(lián)回路的品質(zhì)因數(shù)Q為： Q=（ω0L）/（RL+Rc）=1（RL+Rc）ω0C （6）式中RL、RC——電感、電容的等效串聯(lián)電阻（Ω） L——調(diào)諧電抗器電感（H） C——試品對(duì)地電容（F）當(dāng)向并聯(lián)諧振變壓器施加50Hz交流電壓時(shí)，隨著電壓的升高，回路中將產(chǎn)生強(qiáng)迫振蕩。當(dāng)回路的振蕩頻率等于外施電源頻率時(shí)，回路的阻抗zui大（且呈純電阻性），因而回路電流zui小，但L和C上的電流IL和IC都是回路電流I的Q倍，即IL=IC=QI。